－人教版选修32 4.4 法拉第电磁感应定律 作业.doc

4.4 法拉第电磁感应定律 作业1将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()a感应电动势的大小与线圈的匝数无关b穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大c穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大d感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同答案c解析由法拉第电磁感应定律知：en，可见感应电动势的大小与线圈的匝数有关，a错误；感应电动势的大小取决于磁通量的变化快慢，而与磁通量的大小无关，b错误，c正确；感应电流产生的磁场阻碍原磁场的变化，当原磁场增强时，感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，d错误。2一种早期发电机原理示意图如图所示，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，线圈圆心为o点。在磁极绕转轴匀速转动的过程中，当磁极与o点在同一条直线上时，穿过线圈的()a磁通量最大，磁通量变化率最大b磁通量最大，磁通量变化率最小c磁通量最小，磁通量变化率最大d磁通量最小，磁通量变化率最小答案b解析在磁极绕转轴匀速转动的过程中，当磁极与o点在同一条直线上时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率最小，选项b正确。3如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时()a圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生b整个环中有顺时针方向的电流c整个环中有逆时针方向的电流d环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流答案d解析解法一：导体ef将圆环分成两部分，导体向右移动时，右边的磁通量减小，左边的磁通量增加，根据楞次定律，左边感应电流的磁场方向向里，右边感应电流的磁场方向向外，由安培定则可判断出左边电流沿顺时针方向，右边电流沿逆时针方向，故d正确。解法二：导体ef切割磁感线，相当于电，圆形导体环两侧相当于外电路，由右手定则，可确定电流由ef，所以左边电流沿顺时针方向，右边电流沿逆时针方向，故d正确。4如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻r，导轨电阻忽略不计。mn为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为r。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为b，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)。现对mn施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动，令u表示mn两端电压的大小，则()aublv，流过固定电阻r的感应电流由b到dbublv，流过固定电阻r的感应电流由d到bcublv，流过固定电阻r的感应电流由b到ddublv，流过固定电阻r的感应电流由d到b答案a解析导体杆向右做匀速直线运动产生的感应电动势为blv，r和导体杆形成一串联电路，由分压原理得urblv，由右手定则可判断出感应电流方向由nmbdn，故a选项正确。5如图所示，粗细均匀、电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为b，圆环直径为l；长为l、电阻为的金属棒ab放在圆环上，以v0向左运动，当ab棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为()a0 bblv0 c. d.答案d解析切割磁感线的金属棒ab相当于电，其电阻相当于电内阻，当运动到虚线位置时，两个半圆金属环相当于并联，可画出如图所示的等效电路图。r外r并，i。金属棒两端电势差相当于路端电压uabir外blv0，故d正确。6.如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间t的关系可用图象表示，则()a在t0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大b在t1102s时刻，感应电动势最大c在t2102s时刻，感应电动势为零d在02102s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零解析：由法拉第电磁感应定律知e ，故t0及t2102s时刻，e0，a错c对。t1102 s，e最大，b对。答案：bc7关于反电动势，下列说法中正确的是()a只要线圈在磁场中运动就能产生反电动势b只要穿过线圈的磁通量变化，就产生反电动势c电动机在转动时线圈内产生反电动势d反电动势就是发电机产生的电动势解析：反电动势是与电电动势相反的电动势，其作用是削弱电的电动势。产生反电动势的前提是必须有电存在，故正确答案为c。答案：c8某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5105t。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s。下列说法正确的是()a电压表记录的电压为5 mv b电压表记录的电压为9 mvc河南岸的电势较高 d河北岸的电势较高解析：可以将海水视为垂直河岸方向放置的导体平动切割地磁场的磁感线产生感应电动势，由eblv9 mv，b项正确；由右手定则可知，感应电流方向由南向北，故河北岸的电势较高，d项正确。答案：bd9如图甲所示，一个电阻值为r，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2r的电阻r1连接成闭合回路。线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度b随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0和b0。导线的电阻不计，求0至t1时间内 (1)通过电阻r1上的电流大小及方向。(2)通过电阻r1上的电荷量q。解析：(1)由法拉第电磁感应定律得感应电动势为ennr由闭合电路的欧姆定律，得通过r1的电流大小为i由楞次定律知该电流由b向a通过r1。(2)由i得在0至t1时间内通过r1的电量为qit1。答案：(1)电流由b向a通过r1(2)10如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率k。用电阻率为、横截面积为s的硬导线做成一边长为l的方框。将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中。求：(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率。答案(1)(2)解析根据法拉第电磁感应定律可求出线框